Современные проблемы водных ресурсов

Проблемы чистой воды и охраны водных экосистем становятся все более острыми по мере исторического развития общества, стремительно увеличивается влияние на природу, вызываемого научно- техническим прогрессом.

Уже сейчас во многих районах земного шара наблюдаются большие трудности в обеспечении водоснабжения и водопользования в следствие качественного и количественного истощения водных ресурсов, что связано с загрязнением и нерациональным использованием воды.

Загрязнение воды преимущественно происходит вследствие сброса в нее промышленных, бытовых и сельскохозяйственных отходов. В некоторых водоемах загрязнение настолько велико, что произошла их полная деградация как источников водоснабжения.

Небольшое количество загрязнений не может вызвать значительное ухудшение состояния водоема, так как он имеет способность биологического очищения, но проблема состоит в том, что, как правило, количество загрязняющих веществ, сбрасываемых в воду, очень велико и водоем не может справиться с их обезвреживанием.


Водоснабжение и водопользование часто осложняется биологическими помехами: зарастание каналов снижает их пропускную способность, цветение водорослей ухудшает качество воды, ее санитарное состояние, обрастание создает помехи в навигации и функционировании гидротехнических сооружений. Поэтому разработка мер с биологическими помехами приобретает большое практическое значение и становится одной из важнейших проблем гидробиологии.

Из-за нарушения экологического равновесия в водоемах создается серьезная угроза значительного ухудшения экологической обстановки в целом. Поэтому перед человечеством стоит огромная задача охраны гидросферы и сохранения биологического равновесия в биосфере.

Проблема загрязнения Мирового океана

Нефть и нефтепродукты являются наиболее распространенными загрязняющими веществами в Мировом океане. К началу 80-ых годов в океан ежегодно поступало около 6 млн. т. нефти, что составляло 0,23% мировой добычи. Наибольшие потери нефти связаны с ее транспортировкой из районов добычи. Аварийные ситуации, слив за борт танкерами промывочных и балластных вод, — все это обуславливает присутствие постоянных полей загрязнения на трассах морских путей. В период за 1962-79 годы в результате аварий в морскую среду поступило около 2 млн. т. нефти. За последние 30 лет, начиная с 1964 года, пробурено около 2000 скважин в Мировом океане, из них только в Северном море 1000 и 350 промышленных скважин оборудовано. Из-за незначительных утечек ежегодно теряется 0,1 млн. т. нефти. Большие массы нефти поступают в моря по рекам, с бытовыми и ливневыми стоками.


Объем загрязнений из этого источника составляет 2,0 млн.т./год. Со стоками промышленности ежегодно попадает 0,5 млн. т. нефти. Попадая в морскую среду, нефть сначала растекается в виде пленки, образуя слои различной мощности.

Нефтяная пленка изменяет состав спектра и интенсивность проникновения в воду света. Пропускание света тонкими пленками сырой нефти составляет 1-10% (280 нм), 60-70% (400нм).

Пленка толщиной 30-40 мкм полностью поглощает инфракрасное излучение. Смешиваясь с водой, нефть образует эмульсию двух типов: прямую — "нефть в воде" — и обратную — "вода в нефти". При удалении летучих фракций, нефть образует вязкие обратные эмульсии, которые могут сохраняться на поверхности, переноситься течением, выбрасываться на берег и оседать на дно.

Пестициды. Пестициды составляют группу искусственно созданных веществ, используемых для борьбы с вредителями и болезнями растений. Установлено, что пестициды, уничтожая вредителей, наносят вред многим полезным организмам и подрывают здоровье биоценозов. В сельском хозяйстве давно уже стоит проблема перехода от химических (загрязняющих среду), к биологическим (экологически чистым) методам борьбы с вредителями. Промышленное производство пестицидов сопровождается появлением большого количества побочных продуктов, загрязняющих сточные воды.


Тяжелые металлы. Тяжелые металлы (ртуть, свинец, кадмий, цинк, медь, мышьяк) относятся к числу распространенных и весьма токсичных загрязняющих веществ. Они широко применяются в различных промышленных производствах, поэтому, несмотря на очистные мероприятия, содержание соединения тяжелых металлов в промышленных сточных водах довольно высокое. Большие массы этих соединений поступают в океан через атмосферу. Для морских биоценозов наиболее опасны ртуть, свинец и кадмий. Ртуть переносится в океан с материковым стоком и через атмосферу. При выветривании осадочных и изверженных пород ежегодно выделяется 3,5 тыс. т. ртути. В составе атмосферной пыли содержится около 12 тыс. т. ртути, причем значительная часть — антропогенного происхождения. Около половины годового промышленного производства этого металла (910 тыс. т./год) различными путями попадает в океан. В районах, загрязняемых промышленными водами, концентрация ртути в растворе и взвесях сильно повышается. Заражение морепродуктов неоднократно приводило к ртутному отравлению прибрежного населения. Свинец — типичный рассеянный элемент, содержащийся во всех компонентах окружающей среды: в горных породах, почвах, природных водах, атмосфере, живых организмах. Наконец, свинец активно рассеивается в окружающую среду в процессе хозяйственной деятельности человека. Это выбросы с промышленными и бытовыми стоками, с дымом и пылью промышленных предприятий, с выхлопными газами двигателей внутреннего сгорания.

iv>

Тепловое загрязнение. Тепловое загрязнение поверхности водоемов и прибрежных морских акваторий возникает в результате сброса нагретых сточных вод электростанциями и некоторыми промышленными производствами. Сброс нагретых вод во многих случаях обуславливает повышение температуры воды в водоемах на 6-8 градусов Цельсия. Площадь пятен нагретых вод в прибрежных районах может достигать 30 кв. км. Более устойчивая температурная стратификация препятствует водообмену поверхностным и донным слоям. Растворимость кислорода уменьшается, а потребление его возрастает, поскольку с ростом температуры усиливается активность аэробных бактерий, разлагающих органическое вещество. Усиливается видовое разнообразие фитопланктона и всей флоры водорослей.

Загрязнение пресноводных водоемов

Круговорот воды, этот долгий путь ее движения, состоит из нескольких стадий: испарения, образования облаков, выпадения дождя, стока в ручьи и реки и снова испарения, На всем своем пути вода сама способна очищаться от попадающих в нее загрязнений — продуктов гниения органических веществ, растворенных газов и минеральных веществ, взвешенного твердого материала.

В местах большого скопления людей и животных природной чистой воды обычно не хватает, особенно если ее используют для сбора нечистот и переноса их подальше от населенных пунктов.


ли нечистот в почву попадает не много, почвенные организмы перерабатывают их, заново используя питательные вещества, и в соседние водотоки просачивается уже чистая вода. Но если нечистоты попадают сразу в воду, они гниют, и на их окисление расходуется кислород. Создается так называемая биохимическая потребность в кислороде. Чем выше эта потребность, тем меньше кислорода остается в воде для живых микроорганизмов, особенно для рыб и водорослей. Иногда из-за недостатка кислорода гибнет все живое. Вода становиться биологически мертвой в ней остаются только анаэробные бактерии; они процветают без кислорода и в процессе своей жизнедеятельности выделяют сероводород — ядовитый газ со специфическим запахом тухлых яиц. И без того безжизненная вода приобретает гнилостный запах и становится совсем непригодной для человека и животных. Подобное может произойти и при избытке в воде таких веществ, как нитраты и фосфаты; они попадают в воду из сельскохозяйственных удобрений на полях или из сточных вод, загрязненных моющими средствами. Эти биогенные вещества стимулируют рост водорослей, водоросли начинают потреблять много кислорода, а когда его становится недостаточно, они гибнут. В природных условиях озеро, прежде чем заилиться и исчезнуть, существует около 20 тыс. лет. Избыток биогенных веществ ускоряет процесс старения, и уменьшает срок жизни озера. В теплой воде кислород хуже растворяется, чем в холодной.
>
которые предприятия, особенно электростанции, потребляют огромное количество воды на охлаждение. Нагретая вода сбрасывается обратно в реки и еще больше нарушает биологическое равновесие водной системы. Пониженное содержание кислорода препятствует развитию одних живых видов и дает преимущество другим. Но эти новые, теплолюбивые виды тоже сильно страдают, как только прекращается подогрев воды. Органические отбросы, биогенные вещества и тепло становятся помехой для нормального развития пресноводных экологических систем только тогда, когда они перегружают эти системы. Но в последние годы на экологические системы обрушились огромные количества абсолютно чужеродных веществ, от которых они не знают защиты. Пестициды, применяемые в сельском хозяйстве, металлы и химикалии из промышленных сточных вод сумели проникнуть в пищевую цепь водной среды, что может иметь непредсказуемые последствия. Виды, стоящие в начале пищевой цепи, могут накапливать эти вещества в опасных концентрациях и становятся еще более уязвимыми для других вредных воздействий. Загрязненную воду можно очистить. При благоприятных условиях это происходит естественным путем в процессе природного круговорота воды. Но загрязненным бассейнам-рекам, озерам и т. п. — для восстановления требуется значительно больше времени. Чтобы природные системы сумели восстановиться, необходимо, прежде всего, прекратить дальнейшее поступление отходов в реки. Промышленные выбросы не только засоряют, но и отравляют сточные воды. Несмотря ни на что, некоторые городские хозяйства и промышленные предприятия все еще предпочитают сбрасывать отходы в соседние реки и весьма неохотно отказываются от этого только тогда, когда вода становится совсем непригодной или даже опасной.


Источник: MirZnanii.com

Проблема разделяется на две части – нарушение гидрогеологического и гидрологического режима, а также качество водных ресурсов.

Разработка месторождений полезных ископаемых сопровождается резким снижением уровня поземных вод, выемкой и перемещением пустых и рудосодержащих пород, образованием открытых карьеров, котлованов, стволов шахт открытых и закрытых резервуаров, оседанием земной коры, дамб, плотин и других искусственных форм рельефа. Объем водопонижений, выемок и стволов горных пород исключительно велик. Например, на территории КМА площадь снижения уровня подземных вод достигает несколько десятков тысяч квадратных километров.

Из-за различия в интенсивности использования водных ресурсов и техногенного воздействия на природные геологические условия в районах КМА естественный режим подземных вод значительно нарушен. За счет понижения уровней водоносных горизонтов в районе г. Курска сформировалась депрессионная воронка, которая на западе взаимодействует с депрессионной воронкой Михайловского рудника, так что радиус депрессионной воронки превышает 100 км. На реках и водоемах, находящихся в зоне влияния депрессионных воронок, происходит:

Ø частичное или полное прекращение подземного питания;


Ø фильтрация речных вод в нижележащие водоносные горизонты при падении уровня подземных вод ниже вреза гидрографической сети;

Ø увеличение стока в случаях отведения в поверхностные водоемы после использования подземных вод из глубоких, не дренируемых рекой водоносных горизонтов.

Суммарное водопотребление Курской области составляет 564,2 тыс. м3/сут., г. Курска – 399,3 тыс. м3/сут.

Значительный ущерб водоснабжению населения качественной водой наносит загрязнение открытых водоемов и подземных водоносных горизонтов стоками и промотходами, что вызывает дефицит в свежей питьевой воде. Из общего объема используемой воды для питьевых целей 30% приходится на долю децентрализованных источников. Из числа отобранных проб воды 28% не отвечает гигиеническим требованиям, 29,4% – бактериологическим показателям. Свыше 50% источников питьевого водоснабжения не имеют зон санитарной охраны.

В открытые водоемы Курской области в 1999 году сбрасывалось вредных веществ: меди – 0,29 т, цинка – 0,63 т, азота аммонийного – 0,229 тыс.т, взвешенных веществ – 0,59 тыс.т, нефтепродуктов – 0,01 тыс.т. На контроле 12 выпусков предприятий, сточные воды которых попадают в поверхностные водоемы.

Практически все контролируемые водные объекты по уровню загрязненности относятся ко 2-й категории, когда загрязненность обусловливается несколькими ингредиентами (ПДК – 2ПДК). Наибольший удельный вес в загрязнении самой большой реки Курска – Сейма – вносят соединения меди (87%), нефтепродукты (51%), азот нитратный (62%), азот аммонийный (55%), фосфаты (41%), синтетические ПАВ (29%).


Уровень грунтовых вод в Курской области колеблется от 0,3 м до 100м (максимальный – 115 м). Химическое, бактериологическое загрязнение подземных вод сократило в настоящее время эксплуатационные запасы подземных вод и повысило дефицит хозяйственно-питьевого водоснабжения населения. Химическое загрязнение отмечено повышенным содержанием нефтепродуктов, сульфатов, железа, хрома, марганца, органических загрязнителей, хлоридов тяжелых металлов, нитратов и нитритов. Основные источники загрязнения сточных вод – бытовые стоки и отходы (1,5 млн м3 в год бытовых и 34 млн т промотходов 1 – 4 классов опасности).

Источник: studopedia.ru

Общее состояние экологии России

Постепенно учащаются залповые и аварийные выбросы вредных веществ в атмосферу Земли. А воздушные бассейны таких городов, как Красноярск, Москва, Новосибирск и Архангельск обладают наибольшим уровнем загрязнения.

Отмечают, что участилось закисление атмосферных осадков и выбросы диоксидов серы. Это связано с тем, что выбросы относятся не только к русским предприятиям, часто они обусловлены трансграничным переносом. Также экологические проблемы связаны с водными ресурсам, так как по причине быстрого развития цивилизации они быстро изменяются.

Проблемы водных ресурсов

Выделяют проблемы, связанные с усилением водохозяйственной напряженности. Это связано с тем, что по территории России водные ресурсы распределены не равномерно, и в тех регионах, где водных ресурсов достаточно, они все вовлечены в народнохозяйственную деятельность. Этот и многие другие факторы приводят к потери воды.


Также экологической проблемой является загрязнение поверхностных вод причиной этого является поступление огромного количества загрязняющих веществ со сточными водами. Водные объекты России подвержены антропогенному влиянию, и это приводит к тому, что они не могут отвечать нормативным требованиям.

Для решения этой экологически сложной ситуации необходимо увеличивать количество очистных сооружений, так как их количество пока не отвечает объему загрязненных вод.

Помимо этого, происходит постоянное снижение водности крупные рек и массовая гибель малых рек, что существенно влияет на экологическое состояние многих городов и способствует ухудшению экономической ситуации.

Долгое время запасы подземных вод истощаются и происходит их загрязнение, а одно из ключевых и наиболее опасных для здоровья человека проблем является ухудшение качества питьевой воды.

Более половины населения вынуждены пользоваться теми водными ресурсами, которые не отвечают стандартам по различным водным показателям. Вследствие всего вышеперечисленного загрязняются моря, что ухудшает воспроизводство рыбных запасов.

Проблемы земельных ресурсов

Экологические проблемы связаны и с деградацией земельных ресурсов. Основные лесные ресурсы России используются нерационально и непродуманно, не контролируется количество отходов при использовании и заготовки леса.

Лесные зоны истощаются от загрязненной вредными промышленными отбросами атмосферы. Отсюда следует и деградация растительного покрова, который крайне важен для развития многих видов хозяйства.

Истощается также видовой фонд флоры и фауны, многие виды животных и растений находятся под угрозой исчезновения. На данный момент выделяют 16-18 % общей территории России, которая представляет собой зону экологического кризиса.

Это ведет к снижению продолжительности жизни и к общему ухудшению здоровья россиян.

Решения экологических проблем и роль географии

Для сбалансированного решения экологических проблем, прежде всего, необходимо перейти к устойчивому развитию всех сфер жизни, в том числе и к стабилизации экологической ситуации.

География, как наука, должна структурировано подходить к решению задач экологии. Должна проводиться экологизация экономической деятельности, для этого должны быть образованы структурные и институциональные преобразования, обеспечивающие становление новой более экологической модели хозяйства.

Важно, чтобы проводилась оценка хозяйственной емкости экосистем страны, и определялось допустимое антропогенное воздействие на них.

Источник: www.nado5.ru